(57)【要約】【課題】統合された電子光学モジュール・アセンブリ、および統合された電子光学モジュール・アセンブリを形成するための方法を提供する。【解決手段】第１の表面および第１の表面の反対側の第２の表面を有するフレキシブル基板を含んでいる電子光学モジュール・アセンブリが提供され、このフレキシブル基板は、第１の表面から第２の表面に延びる、フレキシブル基板内に位置する開口部を含む。光学的構成要素が、フレキシブル基板の第２の表面上に位置し、開口部によって露出された表面を有するように配置される。少なくとも１つの電子的構成要素が、フレキシブル基板の第１の表面の第１の部分の上に位置し、少なくとも１つのマイクロエネルギー源が、フレキシブル基板の第１の表面の第２の部分の上に位置する。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面および前記第１の表面の反対側の第２の表面を有するフレキシブル基板であって、前記第１の表面から前記第２の表面に延びる、前記フレキシブル基板内に位置する開口部を含む、前記フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の前記第２の表面上に位置し、前記開口部によって露出された表面を有するように配置された、光学的構成要素と、
前記フレキシブル基板の前記第１の表面の第１の部分に位置する少なくとも１つの電子的構成要素と、
前記フレキシブル基板の前記第１の表面の第２の部分に位置する少なくとも１つのマイクロエネルギー源とを備えている、電子光学モジュール・アセンブリ。
【請求項２】
前記フレキシブル基板がリング形状である、請求項１に記載の電子光学モジュール・アセンブリ。
【請求項３】
前記リング形状のフレキシブル基板が、外径を有する外壁および内径を有する内壁を含み、前記内径が前記外径よりも小さく、前記内径が前記開口部の寸法によって定められる、請求項２に記載の電子光学モジュール・アセンブリ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電子的構成要素が、第１の方向を有する第１の半導体ダイおよび前記第１の方向とは異なる第２の方向を有する第２の半導体ダイを備えている、請求項１に記載の電子光学モジュール・アセンブリ。
【請求項５】
前記少なくとも１つのマイクロエネルギー源がマイクロバッテリである、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子光学モジュール・アセンブリ。
【請求項６】
前記光学的構成要素が光学レンズである、請求項１ないし５のいずれかに記載の電子光学モジュール・アセンブリ。
【請求項７】
前記光学レンズがコンタクト・レンズである、請求項６に記載の電子光学モジュール・アセンブリ。
【請求項８】
前記光学的構成要素、前記少なくとも１つの電子的構成要素、および前記少なくとも１つのマイクロエネルギー源が互いに電気的に通信する、請求項１に記載の電子光学モジュール・アセンブリ。
【請求項９】
複数の電子光学モジュール・アセンブリを形成する方法であって、前記方法が、
第１の表面および前記第１の表面の反対側の第２の表面を含んでいるフレキシブル基板を提供することであって、前記第１の表面が、前記第１の表面上に位置する複数の電子的構成要素を含む、前記提供することと、
フレーム内に開口部を含んでいる前記フレームを、前記フレキシブル基板の前記第１の表面と直接接触させることであって、前記フレームの各開口部が、前記電子的構成要素のうちの少なくとも１つおよび前記フレキシブル基板の電子光学モジュール・アセンブリ領域を物理的に露出する、前記直接接触させることと、
前記フレームをマスクとして使用して、前記フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域の内部に開口部を形成することと、
光学的構成要素を、前記フレキシブル基板の前記第２の表面および前記フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域内に貼り付けることであって、前記フレキシブル基板の前記電子光学モジュール・アセンブリ領域内の各開口部が、前記光学的構成要素のうちの１つの一部を露出する、前記貼り付けることと、
前記第１および第２の表面を有する複数の事前電子光学モジュール・アセンブリを提供するために、前記フレーム内の各開口部によって露出された、前記フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域の最も外側の部分を切断することと、
少なくとも１つのマイクロエネルギー源を各事前電子光学モジュール・アセンブリの前記第１の表面に形成することとを含む、方法。
【請求項１０】
前記フレキシブル基板を前記提供することが、
前記フレキシブル基板を真空チャックの表面に配置することと、
前記フレキシブル基板を前記真空チャックの前記表面の上で保持するために、真空を適用することと、
前記複数の電子的構成要素を前記フレキシブル基板の前記第１の表面に形成することとを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記開口部を前記フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域内に前記形成することが、第１のレーザー切断プロセスを含む、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域の最も外側の部分を前記切断することが、第２のレーザー切断プロセスを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
複数の電子光学モジュール・アセンブリを形成する方法であって、前記方法が、
第１の表面および前記第１の表面の反対側の第２の表面を含んでいるフレキシブル基板を提供することであって、前記第１の表面が、前記第１の表面上に位置する複数の電子的構成要素を含む、前記提供することと、
フレーム内に開口部を含んでいる前記フレームを、前記フレキシブル基板の前記第１の表面と直接接触させることであって、前記フレームの各開口部が、前記電子的構成要素のうちの少なくとも１つおよび前記フレキシブル基板の電子光学モジュール・アセンブリ領域を物理的に露出する、前記直接接触させることと、
前記フレームをマスクとして使用して、前記フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域の内部に開口部を形成することと、
光学的構成要素を、前記フレキシブル基板の前記第２の表面および前記フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域内に貼り付けることであって、前記フレキシブル基板の前記電子光学モジュール・アセンブリ領域内の各開口部が、前記光学的構成要素のうちの１つの一部を露出する、前記貼り付けることと、
少なくとも１つのマイクロエネルギー源を前記フレキシブル基板の前記電子光学モジュール・アセンブリ領域内および前記第１の表面上に形成することと、
前記電子光学モジュール・アセンブリを提供するために、前記フレーム内の各開口部によって露出された、前記フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域の最も外側の露出された部分を切断することとを含む、方法。
【請求項１４】
前記フレキシブル基板を前記提供することが、
前記フレキシブル基板を真空チャックの表面に配置することと、
前記フレキシブル基板を前記真空チャックの前記表面の上で保持するために、真空を適用することと、
前記複数の電子的構成要素を前記フレキシブル基板の前記第１の表面に形成することとを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記開口部を前記フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域内に前記形成することが、第１のレーザー切断プロセスを含む、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域の最も外側の部分を前記切断することが、第２のレーザー切断プロセスを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
複数の開口部を含んでおり、フレームの表面上に位置する複数の統合されたプローブを有する、前記フレームと、
電子光学モジュール・アセンブリを形成するための領域を備えているフレキシブル基板であって、前記フレキシブル基板が、前記フレキシブル基板の表面上に位置する電気試験用の統合された配線およびパッドを含んでおり、前記統合されたプローブならびに前記統合された配線およびパッドが、前記フレームを前記フレキシブル基板に接触させたときに互いに接触するように構成されており、前記フレーム内の各開口部が、前記電子光学モジュール・アセンブリのうちの１つを形成するための前記領域のうちの１つを露出するように構成されている、前記フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の下に位置する光源とを備えている、試験構造物。
【請求項１８】
前記フレキシブル基板と前記光源との間に位置する光学的構成要素ホルダーをさらに備えている、請求項１７に記載の試験構造物。
【請求項１９】
フレキシブル基板が、前記統合された配線およびパッドを含んでいる前記フレキシブル基板の表面の反対側の表面に貼り付けられた複数の光学的構成要素を含む、請求項１８に記載の試験構造物。
【請求項２０】
前記統合された配線およびパッドを含んでいる前記表面が、前記電子光学モジュール・アセンブリを形成するための前記領域それぞれの内部に位置する少なくとも１つの電子的構成要素をさらに含む、請求項１９に記載の試験構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年５月９日に出願された米国特許仮出願第６２／３３３，５２５号の恩恵を請求し、そのすべての内容および開示は参照によって本明細書に包含されている。
【０００２】
本出願は、フレキシブル基板上で統合された電子的構成要素、エネルギー源、および光学的構成要素を含んでいる構造物に関する。さらに具体的には、本出願は、統合された電子光学（electronic optical）（すなわち、電子光学（electro-optical））モジュール・アセンブリ、および統合された電子光学モジュール・アセンブリを形成するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
電子光学モジュールの統合は、例えば、小型カメラ（すなわち、携帯電話のカメラ）、デジタル顕微鏡、電子眼鏡、および電子コンタクト・レンズなどの多くの応用にとって、極めて重要である。電子光学モジュールは、通常、例えば、半導体ダイ、光ダイオード／ＬＥＤ、マイクロエネルギー源、および光学レンズなどの、さまざまな複雑な構成要素のアセンブリを必要とする。電子的構成要素、マイクロエネルギー源、および光学レンズは、通常、異なる形状因子および加工要件を有している。したがって、電子光学モジュールの大量生産の場合、バッチ・プロセスを実施することは困難である。そのため、大量生産において、統合された電子光学モジュール・アセンブリを効率的に組み立てることができる方法を提供する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許仮出願第６２／３３３，５２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子光学モジュール・アセンブリ、および複数の電子光学モジュール・アセンブリを形成する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願の１つの態様では、電子光学モジュール・アセンブリが提供される。一実施形態では、電子光学モジュール・アセンブリは、第１の表面および第１の表面の反対側の第２の表面を有するフレキシブル基板を含み、このフレキシブル基板は、第１の表面から第２の表面に延びる、フレキシブル基板内に位置する開口部を含む。光学的構成要素は、フレキシブル基板の第２の表面上に位置し、開口部によって露出された表面を有するように配置される。少なくとも１つの電子的構成要素が、フレキシブル基板の第１の表面の第１の部分の上に位置し、少なくとも１つのマイクロエネルギー源が、フレキシブル基板の第１の表面の第２の部分の上に位置する。
【０００７】
本出願の別の態様では、電子光学モジュール・アセンブリにおいて使用するための試験構造物が提供される。一実施形態では、この試験構造物は、複数の開口部を含んでおり、フレームの表面上に位置する複数の統合されたプローブを有する、フレームを含む。この試験構造物は、電子光学モジュール・アセンブリを形成するための領域を備えているフレキシブル基板をさらに含み、このフレキシブル基板は、フレキシブル基板の表面上に位置する電気試験用の統合された配線およびパッドを含んでいる。フレームの統合されたプローブおよびフレキシブル基板の統合された配線およびパッドは、フレームをフレキシブル基板に接触させたときに互いに接触するように、構成される。本出願に従って、フレーム内の各開口部は、電子光学モジュール・アセンブリのうちの１つを形成するための領域のうちの１つを露出するように、構成される。試験構造物は、フレキシブル基板の下に位置する光源をさらに含む。
【０００８】
本出願のさらに別の態様では、複数の電子光学モジュール・アセンブリを形成する方法が提供される。一実施形態では、この方法は、第１の表面および第１の表面の反対側の第２の表面を含んでいるフレキシブル基板を提供することを含み、この第１の表面は、第１の表面上に位置する複数の電子的構成要素を含む。次に、フレーム内に開口部を含んでいるフレームが、フレキシブル基板の第１の表面と接触させられ、このフレームの各開口部が、電子的構成要素のうちの少なくとも１つおよびフレキシブル基板の電子光学モジュール・アセンブリ領域を物理的に露出する。その後、このフレームをマスクとして使用して、フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域の内部に開口部が形成される。次に、光学的構成要素が、フレキシブル基板の第２の表面およびフレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域内に貼り付けられ、フレキシブル基板の電子光学モジュール・アセンブリ領域内の各開口部が、光学的構成要素のうちの１つの一部を露出する。その後、第１および第２の表面を有する複数の事前電子光学モジュール・アセンブリを提供するために、フレーム内の各開口部によって露出された、フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域の最も外側の部分が切断される。次に、少なくとも１つのマイクロエネルギー源が、各事前電子光学モジュール・アセンブリの第１の表面に提供される。
【０００９】
別の実施形態では、この方法は、第１の表面および第１の表面の反対側の第２の表面を含んでいるフレキシブル基板を提供することを含み、この第１の表面は、第１の表面上に位置する複数の電子的構成要素を含む。次に、フレーム内に開口部を含んでいるフレームが、フレキシブル基板の第１の表面と接触させられ、このフレームの各開口部が、電子的構成要素のうちの少なくとも１つおよびフレキシブル基板の電子光学モジュール・アセンブリ領域を物理的に露出する。その後、このフレームをマスクとして使用して、フレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域の内部に開口部が形成される。次に、光学的構成要素が、フレキシブル基板の第２の表面およびフレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域内に貼り付けられ、フレキシブル基板の電子光学モジュール・アセンブリ領域内の各開口部が、光学的構成要素のうちの１つの一部を露出する。次に、少なくとも１つのマイクロエネルギー源が、フレキシブル基板の電子光学モジュール・アセンブリ領域内および第１の表面上に形成され、その後、電子光学モジュール・アセンブリを提供するために、フレーム内の各開口部によって露出されたフレキシブル基板の各電子光学モジュール・アセンブリ領域の最も外側の露出された部分が切断される。
【００１０】
ここで、添付の図面を参照し、単に例として本発明の実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】フレキシブル基板を真空チャックの物理的に露出された表面の上に配置することを示す図である。
【図２】フレキシブル基板を真空チャックの物理的に露出された表面と直接接触させ、第１の電子的構成要素の第１のセットをフレキシブル基板の物理的に露出された表面の部分の上に形成した後の、図１の例示的構造物を表す図であり、第１のセットの各第１の電子的構成要素が、第１の方向に向けられている。
【図３】第２の電子的構成要素の第２のセットをフレキシブル基板の物理的に露出された表面の他の部分の上に形成した後の、図２の例示的構造物を表す図であり、第２のセットの各第２の電子的構成要素が、第１の方向とは異なる第２の方向に向けられている。
【図４】フレームをフレキシブル基板の物理的に露出された表面の上に配置した後の、図３の例示的構造物を表す図であり、このフレームは複数の開口部を含んでおり、各開口部は、第１のセットの第１の電子的構成要素と第２のセットの第２の電子的構成要素との隣接する対を露出するように構成される。
【図５】フレームをフレキシブル基板の物理的に露出された表面に直接接触させ、結果として得られた構造物を真空チャックから取り外した後の、図４の例示的構造物を表す図である。
【図６】第１のレーザー切断を実行してフレキシブル基板内に開口部を設けた後の、図５の例示的構造物を表す図であり、各開口部が、フレキシブル基板の残存部分に囲まれている。
【図７】本出願において採用され得る光学的構成要素を含んでいる光学的構成要素ホルダーを表す図である。
【図８】光学的構成要素ホルダーの上に図５の例示的構造物を配置した後の、図７の例示的構造物を表す図である。
【図９】各構造物を互いに接触させて配置した後の、図８の例示的構造物を表す図である。
【図１０】本出願の一実施形態に従って、第２のレーザー切断を実行して個々の事前電子光学モジュール・アセンブリを提供した後の、図９の例示的構造物を表す図である。
【図１１】フレームを取り外した後の、図１０の例示的構造物を表す図である。
【図１２】接着剤の分配時の、図１１の例示的構造物を表す図である。
【図１３】マイクロエネルギー源を、各事前電子光学モジュール・アセンブリに塗布された接着剤に貼り付けた後の、図１２の例示的構造物を表す図である。
【図１４】本出願の別の実施形態に従う接着剤の分配時の、図９の例示的構造物を表す図である。
【図１５】マイクロエネルギー源を接着剤に貼り付けた後の、図１４の例示的構造物を表す図である。
【図１６】本出願の一実施形態に従って、第２のレーザー切断を実行して個々の電子光学モジュール・アセンブリを提供した後の、図１５に示された例示的構造物を表す図である。
【図１７】フレームを取り外した後の、図１６に示された例示的構造物を表す図である。
【図１８】本出願の電子光学モジュール・アセンブリのうちの１つを表す図である。
【図１９】本出願のさらに別の実施形態に従って採用され得る、開口部およびフレームの１つの表面上に位置する統合されたプローブを含んでいるフレームと、電子光学モジュール・アセンブリの複数の領域、ならびに電気試験用の統合された配線およびパッドを含んでいる対応するフレキシブル基板とを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、以下の説明および本出願に付随する図面を参照して、本出願についてさらに詳細に説明する。ただし、本出願の図面は例示の目的でのみ提供されており、そのため、各図面は一定の縮尺で描かれていないことに注意されたい。類似する要素および対応する要素が、類似する参照番号によって参照されるということにも注意されたい。
【００１３】
以下の説明では、本出願のさまざまな実施形態を理解できるようにするために、特定の構造物、構成要素、材料、寸法、加工ステップ、および手法などの、多数の具体的な詳細が示される。ただし、これらの具体的な詳細がなくても、本出願のさまざまな実施形態が実践されてよいということが、当業者によって理解されるであろう。他の例では、本出願を曖昧にするのを防ぐために、よく知られた構造物または加工ステップについては詳細に説明されていない。
【００１４】
層、領域、または基板としての要素が別の要素の「上（on）」または「上（over）」にあると言及される場合、その要素は他の要素の直接上に存在している可能性があるか、または介在する要素が存在することもあるということが理解されるであろう。対照的に、ある要素が別の要素の「直接上（directly on）」または「直接上（directly over）」にあると言及される場合、介在する要素は存在していない。ある要素が別の要素の「下（beneath）」または「下（under）」にあると言及される場合、その要素は他の要素の直接下に存在している可能性があるか、または介在する要素が存在することがあるということも理解されるであろう。対照的に、ある要素が別の要素の「直接下（directly beneath）」または「直接下（directly under）」にあると言及される場合、介在する要素は存在していない。
【００１５】
最初に図１を参照すると、本出願の方法の初期段階が表されており、フレキシブル基板１２が真空チャック１０の物理的に露出された表面の上に配置されている。この配置することは、手動で、または例えばロボット・アームなどの機械的デバイスを使用することによって、実行されてよい。フレキシブル基板１２は、真空チャック１０の物理的に露出された表面と同じ寸法または形状あるいはその両方を有していても、有していなくてもよい。
【００１６】
本出願において採用された真空チャック１０は、時計回りの方向、反時計回りの方向、または時計回りと反時計回りの両方の方向に回転され得る。真空チャック１０は、真空チャック１０内にある複数のスルー・ホールを含んでいる表面を含み、その後、被加工物を真空チャック１０の表面上に保持するために、真空チャック１０では真空が適用され得る。本出願では、被加工物はフレキシブル基板１２である。本出願において使用され得るフレキシブル基板１２は、例えば、ポリイミド、ポリエーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）、または透明導電ポリエステルなどの、柔軟なプラスチック材料から成っていてよい。本出願において採用され得るフレキシブル基板１２は、任意の望ましい形状に従うことができるか、または使用中に曲がることができる。したがって、本出願において採用されたフレキシブル基板１２は、平坦でも平面的でもないが、真空チャック１０へのその後の配置時に、フレキシブル基板１２は平坦になる。フレキシブル基板１２は、第１の表面１４Ａおよび第１の表面１４Ａの反対側にある第２の表面１４Ｂを有している。本出願の示された実施形態では、フレキシブル基板１２の第２の表面１４Ｂは、複数のスルー・ホールを含んでいる真空チャック１０の表面の上に配置されて、直接保持される。フレキシブル基板１２の第２の表面１４Ｂの反対側にあるフレキシブル基板１２の第１の表面１４Ａは、物理的に露出され、さらに加工され得る。
【００１７】
ここで図２を参照すると、フレキシブル基板１２を真空チャック１０の物理的に露出された表面に直接接触させて、第１の電子的構成要素１６Ａの第１のセットをフレキシブル基板１２の物理的に露出された表面（すなわち、第１の表面１４Ａ）の部分の上に形成した後の、図１の例示的構造物が示されている。図に示されているように、第１のセットの各第１の電子的構成要素１６Ａは、第１の方向に向けられている。「電子的構成要素」という用語は、電子信号を送信するか、または受信するか、あるいはその両方を実行できる任意のデバイスを示すために、本出願全体を通じて使用される。
【００１８】
フレキシブル基板１２は、真空チャック１０の表面に位置するスルー・ホールに真空を適用することによって、真空チャック１０の物理的に露出された表面に直接接触させられ、この真空は、配置されたフレキシブル基板１２を真空チャック１０に物理的に直接接触させることができるほど十分な力／強度を有する。真空チャック１０は、フレキシブル基板１２と真空チャック１０との間の物理的な直接接触が行われた後に、回転されてよい。この真空は、第１の電子的構成要素１６Ａの第１のセットを形成する間、維持されてよい。まず、各第１の電子的構成要素１６Ａを形成するための、フレキシブル基板１２の第１の表面１４Ａ上の領域を選択し、その後、各第１の電子的構成要素１６Ａをフレキシブル基板１２の選択された領域に取り付けることによって、各第１の電子的構成要素１６Ａをフレキシブル基板１２の第１の表面１４Ａの上に形成することができ、この選択することおよび取り付けることは、選択および配置方法と呼ばれることがある。一実施形態では、この取り付けることが、各第１の電子的構成要素１６Ａの物理的に露出された表面、またはフレキシブル基板１２の第１の表面の選択された部分、あるいはその両方の上に形成され得る半田バンプを使用することによって、実行されてよい。取り付け後に、フレキシブル基板１２の第１の表面１４Ａと各第１の電子的構成要素１６Ａとの間に永続的な半田接合を形成するために、半田リフローが実行される。
【００１９】
一実施形態では、第１のセットの各第１の電子的構成要素１６Ａは、半導体ダイを含む。当業者に知られているように、半導体ダイ（すなわち、半導体チップ）は、１つまたは複数の半導体デバイスが配置された半導体基板、および相互接続誘電体材料内に埋め込まれた配線構造を含む、１つまたは複数の相互接続レベルを含んでいる。各第１の電子的構成要素１６Ａとして使用されてよい半導体ダイは、当業者によく知られている手法を使用して形成されてよい。
【００２０】
本出願の別の実施形態では、第１の電子的構成要素１６Ａの各第１のセットは、ＲＦアンテナを含む。当業者に知られているように、ＲＦアンテナは、金属配線コイルを含む。各第１の電子的構成要素１６Ａとして使用されてよいＲＦアンテナは、当業者によく知られている手法を使用して形成されてよい。
【００２１】
ここで図３を参照すると、第２の電子的構成要素１６Ｂの第２のセットをフレキシブル基板１２の物理的に露出された表面（すなわち、第１の表面１４Ａ）の他の部分の上に形成した後の、図２の例示的な構造物が示されており、第２のセットの各第２の電子的構成要素１６Ｂが、第１の方向とは異なる第２の方向に向けられている。一部の実施形態では、本出願のこのステップが省略されてよい。第２の電子的構成要素１６Ｂを形成することは、真空チャック１０を最初に回転することによって、実行され得る。この回転は、時計回りの方向または反時計回りの方向であってよい。この回転は、フレキシブル基板１２を真空チャック１０の上に保持するために真空を維持しながら、実行されてよい。真空チャックを回転した後に、第２の電子的構成要素１６Ｂの第２のセットが、フレキシブル基板１２の選択された領域に取り付けられる（すなわち、第２の選択および配置方法が使用される）。一実施形態では、この取り付けることが、各第２の電子的構成要素１６Ｂの物理的に露出された表面、またはフレキシブル基板１２の第１の表面の選択された部分、あるいはその両方の上に形成され得る半田バンプを使用することによって、実行されてよい。取り付け後に、フレキシブル基板１２の第１の表面１４Ａと各第２の電子的構成要素１６Ｂとの間に永続的な半田接合を形成するために、半田リフローが実行される。
【００２２】
各第２の電子的構成要素１６Ｂは、第１の電子的構成要素１６Ａの第１のセットに関して前述した電子的構成要素のうちの１つを含んでよい。一実施形態では、各第２の電子的構成要素１６Ｂは、各第１の電子的構成要素１６Ａと同じ電子的構成要素を含む。例えば、各第１の電子的構成要素１６Ａは第１の半導体ダイであってよく、一方、各第２の電子的構成要素１６Ｂは第２の半導体ダイであってよい。別の実施形態では、各第２の電子的構成要素１６Ｂは、各第１の電子的構成要素１６Ａとは異なる電子的構成要素を含む。例えば、各第１の電子的構成要素１６Ａは半導体ダイであってよく、一方、各第２の電子的構成要素１６ＢはＲＦアンテナであってよい。
【００２３】
採用される第１および第２の電子的構成要素（１６Ａ、１６Ｂ）の種類にかかわらず、第１および第２の電子的構成要素（１６Ａ、１６Ｂ）は、各第１の電子的構成要素１６Ａが第２の電子的構成要素１６Ｂのうちの１つに関連付けられ、かつ近接するように、構成される。
【００２４】
ここで図４を参照すると、フレーム１８をフレキシブル基板１２の物理的に露出された表面（すなわち、第１の表面１４Ａ）の上に配置した後の、図３の例示的構造物が示されており、フレーム１８が複数の開口部２０を含んでいる。各開口部２０は、第１のセットの第１の電子的構成要素１６Ａと第２のセットの第２の電子的構成要素１６Ｂとの隣接する対を露出するように構成されている。この配置することは、手動で、または例えばロボット・アームなどの機械的デバイスを使用することによって、実行されてよい。フレーム１８は、フレキシブル基板１２と同じ寸法または形状あるいはその両方を有していても、有していなくてもよい。
【００２５】
フレーム１８は、例えば金属を含む、さまざまな材料から成っていてよい。フレーム１８に存在する開口部２０は、リソグラフィおよびエッチング、レーザー切断、ならびに鋸引きを含むが、これらに限定されない、当業者によく知られた手法を使用して形成されてよい。フレーム１８内の各開口部２０は、同じ形状を有する。一実施形態では、図４に示されているように、フレーム１８の各開口部２０は円形である。例えば長方形などの他の形状が企図され、フレーム１８の各開口部２０の形状として使用され得る。
【００２６】
フレーム１８の各開口部２０は、フレキシブル基板１２の電子光学モジュール・アセンブリ領域を定めるように構成される。「電子光学モジュール・アセンブリ領域」とは、後で電子光学モジュール・アセンブリが形成されるフレキシブル基板１２の領域のことである。各開口部２０が円形である実施形態では、各開口部２０が１ｍｍ〜１５ｍｍの直径を有してよい。各開口部２０の直径／外周は、後で形成される各電子光学モジュール・アセンブリの外径／外周を定めるために使用される。
【００２７】
フレーム１８は、フレーム１８をフレキシブル基板１２の物理的に露出された表面（すなわち、第１の表面１４Ａ）に取り付けるためのさまざまな固定要素／固定構成要素を含んでよい。例えば、フレーム１８は、ヒンジ要素またはテープの断片を含んでよい。
【００２８】
ここで図５を参照すると、フレーム１８をフレキシブル基板１２の物理的に露出された表面（すなわち、第１の表面１４Ａ）に直接接触させ、結果として得られた構造物を真空チャック１０から取り外した後の、図４の例示的構造物が示されている。２つの構造物を接合することは、手動で、または例えばロボット・アームなどの機械的デバイスを使用することによって、実行され得る。２つの構造物を共に接触させた後に、フレーム１８の上にある固定要素／固定構成要素を使用して、フレーム１８がフレキシブル基板１２の物理的に露出された表面（すなわち、第１の表面１４Ａ）に固定され得る。この時点で、真空が停止されてよく、その後、フレーム構造物（１２／１８）が真空チャックから取り外される。この取り外しは、手動で、または例えばロボット・アームなどの機械的デバイスを使用することによって、実行されてよい。配置後に、各開口部２０は、フレキシブル基板１２の電子光学モジュール・アセンブリ領域（図５で「領域」として示されている）を露出する。
【００２９】
ここで図６を参照すると、第１のレーザー切断を実行してフレキシブル基板１２内に開口部１７を設けた後の、図５の例示的構造物（すなわち、フレーム構造物１２／１８）が示されている。各開口部１７は、電子光学モジュール・アセンブリ領域のうちの１つの内部に位置し、フレキシブル基板１２の残存部分によって囲まれている。各開口部１７は任意の形状およびサイズを有してよいが、開口部１７がフレキシブル基板１２の電子光学モジュール・アセンブリ領域のうちの１つの内部にとどまること、およびフレキシブル基板１２の一部が開口部１７を囲むことが条件になる。一実施形態では、各開口部１７は円形であり、後で形成される電子光学モジュール・アセンブリの内径を定めるために使用される。一実施形態では、各開口部１７によって定められる、後で形成される電子光学モジュール・アセンブリの内径は、１ｍｍ〜１５ｍｍである。各開口部１７は、後で形成される光学的構成要素のための窓を提供する。当業者によく知られている任意のレーザー切断装置を使用して、レーザー切断が実行されてよい。
【００３０】
ここで図７を参照すると、本出願において採用され得る光学的構成要素２４を含んでいる光学的構成要素ホルダー２２が示されている。光学的構成要素ホルダー２２は、例えばプラスチックまたは金属などの、任意の材料から成っていてよい。一実施形態では、光学的構成要素ホルダー２２は、各光学的構成要素２４を保持するために部分的に形成された開口部を含むように構成されてよい。別の実施形態では、光学的構成要素ホルダー２２は、各光学的構成要素２４のエッジを光学的構成要素ホルダー２２の表面に保持するために、複数の真空孔を含むように構成されてよい。光学的構成要素ホルダー２２は、光学的構成要素ホルダー２２をフレーム構造物のフレーム（１２／１８）の第２の表面１４Ｂに取り付けるために、さまざまな固定要素／固定構成要素を含んでよい。例えば、光学的構成要素ホルダー２２は、ヒンジ要素またはテープの断片を含んでよい。
【００３１】
「光学的構成要素」という用語は、光の挙動を変更する要素、光を曲げる要素、または光を伝導する要素を示すために、本出願全体を通して使用される。本出願において採用され得る光学的構成要素２４の例としては、ミラー、カメラのレンズまたはコンタクト・レンズを含むレンズ、プリズム、光学フィルタ、あるいは発光ダイオードが挙げられる。
【００３２】
光学的構成要素２４は、当分野においてよく知られた手法を使用して形成され得る。一部の実施形態では、光学的構成要素２４は、光学的構成要素ホルダー２２自体において形成されてよい。光学的構成要素２４を光学的構成要素ホルダー２２に提供した後に、接着剤（導電性または非導電性）が各光学的構成要素２４の物理的に露出された表面の外周（すなわち、縁）に塗布されてよい。
【００３３】
ここで図８を参照すると、図５の例示的構造物（すなわち、フレーム構造物１２／１８）を光学的構成要素ホルダー２２の上に配置した後の、図７の例示的構造物が示されている。この配置することは、手動で、または例えばロボット・アームなどの機械的デバイスを使用することによって、実行されてよい。光学的構成要素ホルダー２２は、図５のフレーム構造物（１２／１８）と同じ寸法または形状あるいはその両方を有していても、有していなくてもよい。この配置することは、光学的構成要素ホルダー２２の各光学的構成要素２４が電子光学モジュール・アセンブリ領域のうちの１つの内部に後で配置されるように、かつ各光学的構成要素２４の部分が、各電子光学モジュール・アセンブリ領域内にすでに形成されている開口部１７を通して見られ得るように、行われてよい。また、この配置することは、フレキシブル基板１２の第２の表面１４Ｂが、光学的構成要素２４を含んでいる光学的構成要素ホルダー２２の表面に面するように、行われてよい。
【００３４】
ここで図９を参照すると、図６に示された構造物を互いに接触させた後の、図８の例示的構造物が示されている。２つの構造物を互いに接触させることは、手動で、または例えばロボット・アームなどの機械的配置デバイスを使用することによって、実行され得る。本出願のこの時点で、フレキシブル基板１２の第２の表面１４Ｂが、光学的構成要素２４を含んでいる光学的構成要素ホルダー２２の表面と物理的に直接接触する。ここで、各光学的構成要素２４を電子光学モジュール・アセンブリ領域のうちの１つに移動するために、硬化ステップが実行されてよい。この硬化ステップでは、各光学的構成要素２４に塗布された接着剤とフレキシブル基板１２の第２の表面１４Ｂの間の永続的接着を行う。光学的構成要素２４が真空によって光学的構成要素ホルダー２２の表面に保持された実施形態では、硬化ステップ中に真空が維持されても維持されなくてもよい。
【００３５】
ここで図１０を参照すると、本出願の一実施形態に従って、第２のレーザー切断を実行して個々の事前電子光学モジュール・アセンブリを提供した後の、図９の例示的構造物が示されている。「事前電子光学モジュール・アセンブリ」という用語は、１つまたは複数の構成要素が欠けている不完全な（すなわち、未完成の）電子光学モジュール・アセンブリを示している。図１０に示されている例では、結果として得られた各事前電子光学モジュール・アセンブリは、マイクロエネルギー源を欠いているが、フレキシブル基板１２Ｐの残存部分、電子的構成要素（すなわち、第１および第２の電子的構成要素１６Ａ、１６Ｂ）、および光学的構成要素２４を含んでいる。光学的構成要素２４および電子的構成要素（１６Ａ、１６Ｂ）は、フレキシブル基板１２Ｐの残存部分の向かい合う各表面上に位置している。一部の実施形態では、フレキシブル基板１２Ｐの各残存部分は、リング形状である。そのような実施形態では、このリング形状は、外径を有する外壁、および内径を有する内壁を含んでおり、この内径はこの外径よりも小さく、この内径は開口部１７の寸法によって定められ、この外径はフレーム１８において形成された開口部２０の寸法によって定められる。
【００３６】
当業者によく知られている任意のレーザー切断装置を使用して、レーザー切断が実行されてよい。レーザー切断は、フレーム１８において形成された各開口部２０のエッジに沿って実行される。本出願のこのステップは、後で形成される各電子光学モジュール・アセンブリの外径／外周を定める。一実施形態では、このレーザー切断ステップによって、円形の事前電子光学モジュール・アセンブリが得られる。
【００３７】
ここで図１１を参照すると、各事前電子光学モジュール・アセンブリを提供することにおいて使用されないフレーム１８およびフレキシブル基板１２の残存部分を取り外した後の、図１０の例示的構造物が示されている。各事前電子光学モジュール・アセンブリを提供することにおいて使用されないフレーム１８およびフレキシブル基板１２の残存部分は、手動で、またはロボット・アームなどの機械的手段によって、取り外されてよい。各事前電子光学モジュール・アセンブリ（１２Ｐ／１６Ａ／１６Ｂ／２４）は、光学的構成要素ホルダー２２の表面上に残る。光学的構成要素ホルダー２２での真空は、各事前電子光学モジュール・アセンブリを提供することにおいて使用されないフレーム１８およびフレキシブル基板１２の残存部分の取り外し中に、維持されても維持されなくてもよい。
【００３８】
ここで図１２を参照すると、接着剤の分配（２６）時の図１１の例示的構造物が示されている。当業者によく知られた手法を使用して、導電性または非導電性であってよい接着剤が、各事前電子光学モジュール・アセンブリを提供することにおいて使用されるフレキシブル基板１２Ｐの各残存部分の第１の表面の一部に塗布される。光学的構成要素ホルダー２２での真空は、本出願のこのステップの間、維持されても維持されなくてもよい。
【００３９】
ここで図１３を参照すると、マイクロエネルギー源２８を各事前電子光学モジュール・アセンブリに塗布された接着剤に貼り付けた後の、図１２の例示的構造物が示されている。各電子光学モジュール・アセンブリ領域において、１つのマイクロエネルギー源が説明され、示されているが、複数のマイクロエネルギー源が形成され得る。この貼り付けることは、マイクロエネルギー源２８を選択することと、マイクロエネルギー源２８を、図１２において提供された各事前電子光学モジュール・アセンブリに塗布された接着剤の上に配置することと、硬化させて永続的接着を形成することとを含む。「マイクロエネルギー源」とは、１，０００ミクロン未満の寸法を有する任意のエネルギー源のことである。マイクロエネルギー源２８として採用され得るエネルギー源の例としては、コンデンサおよびマイクロバッテリが挙げられるが、これらに限定されない。各マイクロエネルギー源２８は、当業者によく知られた手法を使用して形成され得る。光学的構成要素ホルダー２２での真空は、本出願のこのステップの間、維持されても維持されなくてもよい。貼り付け後に、光学的構成要素ホルダー２２に適用された真空がオフにされてよく、各電子光学モジュール・アセンブリが、光学的構成要素ホルダー２２の表面から取り外され得る。
【００４０】
各電子光学モジュール・アセンブリ（図８を参照）は、第１の表面１４Ａおよび第１の表面１４Ａの反対側の第２の表面１４Ｂを有するフレキシブル基板１２Ｐを含む。フレキシブル基板１２Ｐは、第１の表面１４Ａから第２の表面１４Ｂに延びる、フレキシブル基板１２Ｐ内に位置する開口部１７を含む。電子光学モジュール・アセンブリは、フレキシブル基板１２Ｐの第２の表面１４Ｂの上に位置し、開口部１７によって露出された表面を有するように配置された光学的構成要素２４と、フレキシブル基板１２Ｐの第１の表面１４Ａの第１の部分の上に位置する少なくとも１つの電子的構成要素（１６Ａ、１６Ｂ）と、フレキシブル基板１２Ｐの第１の表面１４Ａの第２の部分の上に位置する少なくとも１つのマイクロエネルギー源２８とをさらに含む。
【００４１】
ここで図１４を参照すると、本出願の別の実施形態に従って、接着剤の分配（２６）時の図９の例示的構造物が示されている。この実施形態では、接着剤の分配２６は、第２のレーザー切断プロセスを実行する前に実行される。当業者によく知られた手法を使用して、導電性または非導電性であってよい接着剤が、各電子光学モジュール・アセンブリ領域内に存在する各フレキシブル基板１２の第１の表面の一部に塗布される。光学的構成要素ホルダー２２での真空は、本出願のこのステップの間、維持されても維持されなくてもよい。
【００４２】
ここで図１５を参照すると、マイクロエネルギー源２８を（上で定められたように）接着剤に貼り付けた後の、図１４の例示的構造物が図で表されている。各電子光学モジュール・アセンブリ領域において、１つのマイクロエネルギー源が説明され、示されているが、複数のマイクロエネルギー源が形成され得る。この貼り付けることは、マイクロエネルギー源２８を選択することと、マイクロエネルギー源２８を、各電子光学モジュール・アセンブリ領域に塗布された接着剤の上に配置することと、硬化させて永続的接着を形成することとを含む。光学的構成要素ホルダー２２での真空は、本出願のこのステップの間、維持されても維持されなくてもよい。
【００４３】
ここで図１６を参照すると、本出願の一実施形態に従って、第２のレーザー切断を実行して個々の電子光学モジュール・アセンブリを提供した後の、図１５に示された例示的構造物が示されている。当業者によく知られている任意のレーザー切断装置を使用して、レーザー切断が実行されてよい。レーザー切断は、フレーム１８において形成された各開口部２０のエッジに沿って実行される。本出願のこのステップは、各電子光学モジュール・アセンブリの外径／外周を定める。一実施形態では、このレーザー切断ステップによって、円形の電子光学モジュール・アセンブリが得られる。一部の実施形態では、第２のレーザー切断プロセスによって提供されるフレキシブル基板１２Ｐの各残存部分は、リング形状である。そのような実施形態では、このリング形状は、外径を有する外壁、および内径を有する内壁を含んでおり、この内径はこの外径よりも小さく、この内径は開口部１７の寸法によって定められ、この外径はフレーム１８において形成された開口部２０の寸法によって定められる。
【００４４】
各電子光学モジュール・アセンブリ（図１８を参照）は、第１の表面１４Ａおよび第１の表面１４Ａの反対側の第２の表面１４Ｂを有するフレキシブル基板１２Ｐを含む。フレキシブル基板１２Ｐは、第１の表面１４Ａから第２の表面１４Ｂに延びる、フレキシブル基板１２Ｐ内に位置する開口部１７を含む。電子光学モジュール・アセンブリは、フレキシブル基板１２Ｐの第２の表面１４Ｂの上に位置し、開口部１７によって露出された表面を有するように配置された光学的構成要素２４と、フレキシブル基板１２Ｐの第１の表面１４Ａの第１の部分の上に位置する少なくとも１つの電子的構成要素（１６Ａ、１６Ｂ）と、フレキシブル基板１２Ｐの第１の表面１４Ａの第２の部分の上に位置する少なくとも１つのマイクロエネルギー源２８とをさらに含む。
【００４５】
ここで図１７を参照すると、各電子光学モジュール・アセンブリを提供することにおいて使用されないフレーム１８およびフレキシブル基板１２の残存部分を取り外した後の、図１６に示された例示的構造物が示されている。各電子光学モジュール・アセンブリを提供することにおいて使用されないフレーム１８およびフレキシブル基板１２の残存部分は、手動で、またはロボット・アームなどの機械的手段によって、取り外されてよい。各電子光学モジュール・アセンブリ（１２Ｐ／１６Ａ／１６Ｂ／２４／２８）は、光学的構成要素ホルダー２２の表面上に残る。光学的構成要素ホルダー２２での真空は、各電子光学モジュール・アセンブリを提供することにおいて使用されないフレーム１８およびフレキシブル基板１２の残存部分の取り外し中に、維持されても維持されなくてもよい。この真空は、第２のレーザー切断ステップの後に、オフにされてよい。
【００４６】
ここで図１８を参照すると、本出願のさまざまな方法を使用して提供された、本出願の電子光学モジュール・アセンブリのうちの１つの拡大断面図が示されている。電子光学モジュール・アセンブリは、第１の表面１４Ａおよび第１の表面１４Ａの反対側の第２の表面１４Ｂを有するフレキシブル基板１２Ｐを含む。フレキシブル基板１２Ｐは、第１の表面１４Ａから第２の表面１４Ｂに延びる、フレキシブル基板１２Ｐ内に位置する開口部１７を含む。電子光学モジュール・アセンブリは、フレキシブル基板１２Ｐの第２の表面１４Ｂの上に位置し、開口部１７によって露出された表面を有するように配置された光学的構成要素２４と、フレキシブル基板１２Ｐの第１の表面１４Ａの第１の部分の上に位置する少なくとも１つの電子的構成要素（１６Ａ、１６Ｂ）と、フレキシブル基板１２Ｐの第１の表面１４Ａの第２の部分の上に位置する少なくとも１つのマイクロエネルギー源２８とをさらに含む。本出願に従って、光学的構成要素２４、少なくとも１つの電子的構成要素（１６Ａ、１６Ｂ）、および少なくとも１つのマイクロエネルギー源２８は、互いに電気的に通信する。
【００４７】
ここで図１９を参照すると、本出願のさらに別の実施形態に従って採用され得る、開口部２２およびフレーム１８の１つの表面上に位置する統合されたプローブ５０を含んでいるフレーム１８と、第１および第２の電子的構成要素（１６Ａ、１６Ｂ）、光学的構成要素２４、ならびに電気試験用の統合された配線およびパッド５２を含んでいる対応するフレキシブル基板１２とを含んでいる試験構造物が示されている。本出願のこの実施形態において使用されるフレーム１８、フレキシブル基板１２、第１および第２の電子的構成要素（１６Ａ、１６Ｂ）、ならびに光学的構成要素２４は、本出願の前の実施形態におけるものと同じである。統合されたプローブ５０は、当業者によく知られた手法を使用して形成され得る導電性金属を含む。統合された配線およびパッド５２は、導電性金属から成り、当分野において知られた手法を使用して形成され得る。
【００４８】
フレーム１８の統合されたプローブ５０およびフレキシブル基板１２の統合された配線およびパッド５２は、フレーム１８をフレキシブル基板１２に接触させたときに互いに接触するように、構成される。本出願に従って、フレーム１８内の各開口部２０は、電子光学モジュール・アセンブリのうちの１つを形成するための領域のうちの１つを露出するように、構成される。試験構造物は、フレキシブル基板１２の下に位置する光源５４をさらに含む。上で定義された光学的構成要素ホルダー２２は、フレキシブル基板１２と光源５４との間に位置することができる。図１９に示された試験構造物を使用して、形成された個々の各電子光学モジュール・アセンブリを試験することができる。
【００４９】
本出願は、本出願の好ましい実施形態に関して具体的に示され、説明されたが、形態および詳細における前述の変更およびその他の変更が、本出願の思想および範囲を逸脱することなく行われてよいということが、当業者によって理解されるであろう。したがって、本出願が、説明および例示された正確な形態および詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲に含まれるということが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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